CD4511八路数显抢答器

CD4511八路数显抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显,复位及讯响电路。

SB1-SB8为抢答键，SB9为复位键，CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路，其中1。

2。

6。

7为BCD码输入端，9-15脚为显示输出端，3脚（LT）为测试输出端，当“LT”为0时，输出全为1，4脚（BI）为消隐端，BI为0时输出全为0，5脚（LE）为锁存允许端，当LE 由“0”变为“1”时，输出端保持LE为0时的显示状态。

16脚为电源正，8脚为电源负。

555及外围电路组成抢答器讯响电路。

数码管接0。

5寸共阴数码管。

电路工作原理：抢答器讯响电路由NE555接成音多谐振荡器，其中R16=R17=10K，扬声器通过100UF的电容器接在NE555 IC的3脚与地（GND）之间。

C1=0。

01，R16 没有直接和电源相接，而是通过四只1N4148组成二极管或门电路，四只二极管的阳极分别接CD4511的1，2，6，7脚，任何抢答按键按下，讯响电路都能振荡发出讯响声。

S1-S8组成1-8路抢答键，D1-D12组成数字编码器，任一抢答案键按下，都须通过编码二极管编成BCD码，将高电平加到CD4511所对应的输入端，从CD4511的引脚可以看出，引脚6，2，1，7分别为BCD码的D，C，B，A位（D 这高位，A为低位，即D，C，B，A分别代表BCD码8，4，2，1位）。

设S8键按下，高电平加到CD4511的6脚，而2，1，7脚保持低电平，此时CD4511输入BCD码这“1000”。

又如设S5键按下，此时高电平通过两只二极管D6，D7加到CD4511的2脚与 7脚，而6，1脚保持低电平。

此时CD4511输入的BCD码是“0101”依此类推，按下第几号抢管键，输入的BCD码就是键的号码并自动地由CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。

由于抢答器都是多路即须满足多位抢答者抢答要求，这就有一个先后判定的锁存优先电路，确保第一个抢答信号锁存住,同时数码显示并拒绝后面抢答信号的干扰。

基于CD4511的八路抢答器1、电路结构图：图一以下图二、图三为图一的放大图：图二图三本制作是一个简易实用的8路数字显示抢答器，图一为该抢答器的核心部分，包括抢答、编码、优先、锁存、数显及复位等电路。

所用的原件除集成电路CD4511，还有14只IN4148二极管，一只9014（NPN）三极管；15只电阻，9只按键开关，SB1~SB8为抢答键，SB9为复位键，LED 数码管为0.5英寸的共阴极数码管。

其中7只470欧姆的电阻为限流电阻；CD4511是一块含BCD——七段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路；CD4511的1、2、6、7脚为BCD码输入端，第9~15脚为显示输出端。

第3脚为测试端（LT），当LT为“0”时，输出全为"1"。

第4脚为消隐端（BI），当BI 为“0”时，输出全为“0”，显然此时还有可清除锁存器内的数值。

第5脚为锁存允许端（LE），当LE由“0”变到“1”时，a b c d e f g 七个输出端保持在LE为“0”时所加BCD码对应的数码显示状态。

第8脚接地，第16脚接电。

图四：CD4511图五：数码管的引脚图图六：9014的引脚图图七：二极管IN4148的管脚二：抢答器的讯响电路：图八：抢答器的讯响电路图九：555的管脚图其中R1=R2=10K，扬声器通过100uf的电容器接在555的3脚与地之间，4只二极管分别接CD4511的1 2 6 7 引脚。

任何抢答按键按下，讯响电路都能振荡发出讯响声。

只要整个电路元件良好，装备无误，本制作一般不必调试，当电路通电，按下任何一抢答按键不动，听到扬声器发出讯响声，把电源电压稍作调整（8v左右），使声音悦耳、音量适当即可。

基于CD4511的八路抢答器一：摘要抢答器是开展科普活动经常使用的装置,这里介绍的八路数字显示抢答器用数码管作显示,可使参赛队员和观众都能看到抢答结果,有很好的透明度。

此装置简单,制作容易。

这个套件推出后,受到青少年电子爱好者和学校的欢迎。

（一）、实训目的1）、锻炼个人动手能力。

2）、对以前的知识进行再次了解学习。

（二）、实训内容１）、学会制作交流转直流的电源。

２）、学会应用EWB电子电子防真软件。

３）、学会集成电路的基本布线。

４）、学会怎么焊接集成电路。

二：设计功能1）、抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1 ~ S8表示。

2）、设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

3）、抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

该电路主要由CD4511集成电路组成，CD4511是一块含BCD—七段锁存、译码、驱动电路于一体的集成电路，其真值表如下：CD4511真值表输入输出LE BI LT D C B A a b c d e f g显示××0××××1111111日×01××××0000000熄灭011000011111100011000101100001 011001011011012 011001111110013 011010001100114 011010110110115 011011000111116 011011111100007 011100011111118 011100111100119 01110100000000熄灭01110110000000熄灭01111000000000熄灭01111010000000熄灭01111100000000熄灭01111110000000熄灭111××××＊＊＊＊在抢答准备阶段，主持人按复位键，数显为“0”，抢答开始，当S1~S8任一键按下时，CD4511输出端d为低电平或输出端g为高电平，这两种状态必须有一个存在或都存在，迫使CD4511的LE端（第5脚），由“0”到：“1“反映抢答键信号的BCD码允许输入，并使CD4511的a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g七个输出锁存保存在LE为“0”时输入的BCD码之显状态。

电子工艺实习报告--CD4511八路抢答器装配与调试一、实习目的按照“自动化”本科专业教学计划安排，我们10届自动化专业两个班于本学期第九周进行了电子工艺实习。

电子工艺实习是自动化本专业的一个重要实践环节。

通过电子工艺实习，可以提高我们在电工、电子技术方面的实践技能和严谨的治学作风。

在电子工艺实习过程中，我们需要熟悉常用电子元件的类别、型号、规格、性能、使用范围及基本测试方法；熟悉电子产品的安装与焊接工艺；了解印刷电路板的设计和制作过程；掌握电子产品的基本装配工艺知识，熟悉电子产品的安装调试过程，锻炼装配电子产品最基本的技能。

二、实习地点电气与电子工程系实验中心三、实习时间第9周：2012年10月29日---2012年11月02日四、指导老师张晓杰、胡玥五、实习用仪器1.电烙铁：外热式电烙铁2.镊子、钳子等必备工具3.锡丝：熔点低，焊接牢固，焊点光亮美观4. 万用表、烙铁架5.CD4511八路数显抢答器套件、电路板、各种导线、各种元器件六、实习内容1、理论授课在实习第一天老师先是对我们进行授课，讲解印刷电路板的设计和制作流程，指定安装电子产品的基本工作原理、组装要求、焊接调试方法等。

（1）印刷电路板的设计和制作流程①使用Prtel 软件进行电路板设计②打印电路板③裁剪覆铜板④预处理覆铜板⑤转印电路板⑥腐蚀线路板⑦线路板钻孔⑧线路板预处理（2）手工制作单面或双面PCB 板的方法步骤PCB 板分单面板、双面板、多层板几种，在业余条件下只能实现单面和双面板印制板的制作。

制作通常要经过如下几个环节（3）手工焊接的常用工具①电烙铁电烙铁，是电子制作和电器维修必工具，主要用途是焊机元件及导线，按结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁，按功能可分为焊接用电烙铁和吸锡用电烙铁，根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁。

内热式的电烙铁体积较小，而且价格便宜。

一般电子制作都用20W-30W 的内热式电烙铁。

②烙铁架烙铁架是用来放置烙铁的架子，由一个底座加上一个安置烙铁的弹簧式套筒组成。

八路数字显示抢答器，主要包括抢答、编码、优先锁存、数显、复位及音频振荡等电路。

抢答数显电路：J1～J8 八个按钮开关组成抢答键。

D1～D12 十二个二极管组成编码器，将抢答键按对应的BCD 码进行编码，并将所得的高电平加在CD4511 所对应的输入端。

CD4511 是一块含BCD —七段锁存/ 译码/ 驱动电路于一体的集成电路。

CD4511 的1、2、6、7 脚为BCD 码输入端，9～15 脚为显示输出端。

3 脚为测试端（LT），当L T 为“0 ”时，输出全为“1 ”。

4 脚为消隐端（B I ），当B I 为“0 ”时，输出全为“0 ”，因此此时可以清除锁存器内的数值，即可使用为复位端。

5 脚为锁存允许端（L E ），当L E 端由“0 ”→“1 ”时，a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个输出端保持在LE 为“0”时所加BCD 码对应的数码显示状态。

16、8 脚分别接电源正负极。

由CD4511 的引脚图可知，6 、2 、1 、7 脚分别代表BCD 码的8、4、2、1 位。

按下对应的键，即可得到0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000 八个一系列的BCD 码。

高电平加在CD4511 对应的输入端上，便可以由其内部电路译码为十进制数在数码管上显示出来。

优先锁存电路由两个二极管（D13、D14）、一个三极管（VT）、两个电阻及CD4511的锁存允许端（LE）完成。

在初始状态或复位后的状态时，CD4511 输入端都与一个电阻（10K）串联接地，所以此时BCD码输入端为“0000”，则CD4511 输出端a、b、c、d、e、f 均为高电平，g 为低电平，且数码显示为“0”。

而当d 为高电平，三极管（VT）导通及g 为低电平时，D13、D14 的正极均为低电平，使CD4511 的LE 端为低电平“0”，可见，此时没有锁存即允许BCD码输入。

而当任一抢答键按下时，由数码显示可知，CD4511 输出端d 输出为低电平或输出端g输出为高电平，两个状态必有一个存在或着都存在。

...................................................................1.1课题研究的相关背景 (1)1.2选题的目的和意义 (1)1.3课题研究的内容 (2)1.4抢答器目前存在的主要问题 (3).................................42.1 抢答器的系统功能简介 (4)2.2 抢答器的工作原理简介 (4)2.3 抢答器系统的需求分析 (5)2.4 抢答器的工作流程 (5)2.5 抢答器的工作过程 (6).............................7 3.1 抢答器设计中的数字编码电路 (7)3.2 抢答器设计中的译码/优先/锁存电路 (9)3.3 抢答器设计中的数码显示电路 (13)3.4 抢答器设计中的报警电路 (15).............................18 4.1 抢答器工作原理电路图 (18)4.2 抢答器实物电路图 (20)............................................21随着科技的日新月异，促使人们开始学科学、学技术、学知识。

抢答器是一个机关学校开展智力竞赛活动必不可少的设备，广泛应用于学校、教育部门、企事业工会组织、俱乐部等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答使用。

八路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及报警电路。

抢答器数字优先编码电路由 D1-D12 组成，实现数字的编码。

CD4511 是一块含 BCD-7 段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。

抢答器报警电路由NE555 接成音多谐振荡器构成。

抢答器数码显示电路由数码管组成，输入的BCD 码自动地由 CD4511 内部电路译码成十进制数在数码管上显示。

经过布线、焊接、调试等工作的八路数字智能抢答器成形，更具有实用性。

CD4511 数码显示电路报警电路数字编码电路第1章绪论在这个竞争激烈的社会中，知识竞赛，评选优胜，选拔人材之类的活动愈加频繁。

目录一、课题设计任务及目标 (1)二、抢答器电路原理分析 (2)三、抢答器的电路设计 (5)四、课题设计体会 (7)课题设计任务及目标一、课题学习目标：掌握基本逻辑门电路的功能，了解常用组合逻辑点的功能，能对较复杂的组合逻辑电路进行分析，会用门电路进行门电路设计，实现相应的逻辑功能，用组合逻辑集成电路实现较复杂的逻辑功能。

二、课题任务：1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1～S8表示。

2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

3. 抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时蜂鸣器发出报警声响提示。

选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4. 参赛选手进行抢答时，若抢答有效，显示器上则显示选手的编号，并保持到主持人将抢答器系统复位时为止。

三、总体方案设计与论证1.接通电源后，主持人按动“复位”键，抢答器处于静止状态，编号显示器和指示灯亮，抢答器处于等候状态，此时就可以进行抢答。

2.抢答器完成，优先判断抢答的组号，并将编号进行锁存，然后通过译码器将编号显示在七段数码管上，并且蜂鸣器提示。

3.当一轮抢答结束后，禁止第二次抢答。

4.如果再次抢答必须由主持人操作“复位”键，待抢答器复位后即可进行抢答。

抢答器的电路设计通过对电路的功能分析，考虑成本与节约时间上，本次实验电路不采用PCB ，而采用人工开进行焊接，做出了实物电路板进行实验调试。

一、抢答器原理图a b c d eg f LT B I L E D A C B抢答器电路原理分析一、抢答器原理图一、抢答器原理图二、电路设计方案和原理说明⒈抢答器电路设计(1)抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示译码电路用；二是要使其它选手按键操作无效。

(2)选用CD4511、二极管等元件组成抢答电路。

(3)抢答电路工作原理：电路完成了基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。

关于CD4511八路抢答器的设计与实现本文介绍了以CD4511为核心器件的八路抢答器。

该八路抢答器由优先编码电路、锁存电路、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出。

通过布线、焊接、调试等环节形成抢答器。

标签：编码器；译码器；显示器一、引言抢答器的应用较为普遍，广泛的应用于各种知识竞赛与文体活动中。

通过抢答器能够准确直观的判断出优先抢答到题目选手的编号。

目前市面上的抢答器与传统的抢答器相比，精度与功能都提高了很多，但是还不能够满足高精度抢答竞赛的要求。

本文基于CD4511设计的抢答器，其优点为复位清零功能、消隐功能、锁存功能等。

二、抢答器的设计与实现功能要求（1）抢答器可以供8个抢答人使用，分别用8个常开开关（SB1-SB8）来控制。

抢答人各持一个开关，通过闭合开关的方式来进行抢答。

（2）编码功能。

8个常开开关（SB1-SB8）和12个二级管（VD1-VD12）组成编码电路，分辨优先抢答者的编号。

（3）锁存功能。

第一个抢答人抢答成功后，其他7位选手的抢答将无效。

（4）显示功能。

通过显示器显示出抢答成功人的编号。

（5）消隐功能。

主持人按键清零复位后，可以进行下一轮抢答。

三、抢答器电路的组成及原理（一）抢答器电路的组成编码电路由8个常开开关（SB1-SB8）和12个开关二极管（VD1-VD12）组成；译码电路采用了5V的CD4511BD显示译码块；显示电路由7个300欧电阻与一个共阴极数码管构成；消隐电路由VCC-R4-SB9-地组成；锁存电路。

（二）各电路原理1.编码电路的工作原理编码电路中，每一个开关对应一位抢答人，VD1-VD12的输出送入译码器（4511）的DA、DB、DC、DD端形成四位二进制代码。

当SB1按下，VD1导通，形成电路通路：VCCSB1-VD1-R1-地，这时在VD1的负极得到高电平送入到4511的DA端形成代码为“1”，其他开关断开，这时在VD2-12的负极得到低电平送入到4511的DB、DC、DD端D形成代码为“0”，此时4511的输入代码为0001。

八路抢答器课程设计cd4511一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握八路抢答器的基本原理、工作方式以及相关的电路知识。

2.技能目标：学生能够熟练使用八路抢答器，进行相关的实验操作，并能够分析实验结果。

3.情感态度价值观目标：通过本课程的学习，学生能够培养对科学实验的兴趣，提高科学探究的能力，增强团队合作意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.八路抢答器的基本原理：介绍八路抢答器的工作原理，包括电路结构、工作方式等。

2.八路抢答器的使用方法：详细讲解如何使用八路抢答器进行实验操作，包括接线方式、操作步骤等。

3.八路抢答器的实验操作：进行相关的实验操作，让学生亲手实践，加深对理论知识的理解。

4.实验结果的分析：对实验结果进行分析，让学生学会如何通过实验数据来验证理论知识。

三、教学方法本课程的教学方法包括以下几种：1.讲授法：教师通过讲解相关理论知识，让学生掌握八路抢答器的基本原理。

2.实验法：学生亲自动手进行实验操作，加深对理论知识的理解。

3.讨论法：学生分组讨论实验结果，共同分析问题，培养团队合作意识。

4.案例分析法：通过分析实际案例，让学生学会将理论知识应用到实际问题中。

四、教学资源本课程的教学资源包括以下几种：1.教材：提供相关理论知识的讲解，为学生提供学习参考。

2.实验设备：包括八路抢答器、实验仪器等，为学生提供实践操作的机会。

3.多媒体资料：通过视频、图片等形式，为学生提供丰富的学习资源。

4.参考书：提供更深入的理论知识，为学生拓展视野。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。

2.作业：布置相关的作业，评估学生对知识的掌握程度和应用能力。

3.考试：进行期中和期末考试，全面评估学生对课程知识的掌握情况。

评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。

1课程设计目的了解CD4511八路数显抢答器的结构组成和工作原理，初步掌握八路智能抢答器的调整及测试方法，提高实践动手能力和思考问题的能力。

巩固以前学习的理论知识，建立逻辑数字电路的理论和实践的结合，了解八路智能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响。

2课程设计的任务与要求2.1 课程设计的任务设计出主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成的八路数显抢答器。

2.2课程设计的要求（1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

（2）设置一个系统清除和抢答控制开关S2，该开关由主持人控制。

（3）抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声器发出声响提示，并在数码管上显示选手号码。

选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

3设计方案与论证3.1方案原理：在选手抢答前，“清除/起始”开关S使基本RS触发器输出端Q为0，使集成8线-3线优先编码器禁止；当主持人按下“清除/起始”开关S时，基本RS触发器输出端Q为1，与优先扩展输出端Yex共同作用，使集成8线-3线优先编码器选通输入端ST为0，允许编码，等待数据输入。

此时优先按动序号的组号立即通过编码器按BCD421码输出，经RS锁存器74LS279将该数码锁存到LED显示器上。

与此同时，Yex（引脚为14）由1翻转为0，与非门G1输出为1，选通输入端ST为1，编码器被禁止。

此外，在Yex由1翻转为0时，还驱动报警电路工作，发出声音。

图3-1电路仿真图3.2方案比较在上方案中，它有自身的优点，即基本RS触发器又相当一锁存器（74LS279），它可以对主持人的指令进行进一步的锁存，这样就可以增强它的抗干扰能力，但其线路过于复杂，另外此次实验所用的电路板对电路设计的大小要求很高，而且在布局和焊接上要越精练越好，所以它不是首选方案。

4511八路抢答器的组装与调试实训任务设计方案
3、培养学生独立分析问题解决问题的能力；
4、培养学生的团队协作和吃苦耐劳精神；
5、培养学生爱岗敬业，具有高度的责任心和良好的职业素养；
6、培养学生良好的环保意识、质量意识、安全意识。

实训设备和场地
【场地】
电子技能理实一体教室。

一体化教室具有必备的教学设备、仪器、仪表、工具、电源等设备设施。

【设备和材料】
亚龙YL-135型电子工艺实训台（如图1所示）、示波器、万用表、毫伏表、信号发生器、稳压电源、4511八路抢答器套件、焊接工具和焊料等。

还有供学生和老师查阅的相关教学资料和教学资源库。

亚龙YL-135型电子工艺实训台大体有电源台、实训元件盒、个人PC和仪器组等构成。

电源台由两路相互独立、对称的实验电源和仪表组组成，可同时满足2-3人在同一实验台上完成不同的实验内容，方便实训考核。

装置采用单相电源供电，配有带漏电保护的空气开关，使用安全。

实训台是进行《电子技术基础与技能》、《电子产品组装》等课程的教学和实验实训设备，不仅可以进行电子技术模拟与数字电路模块的教学与实验实训，还可以满足电子实训，如电子元件识别与检测、电路板焊接、电子产品装配、电子产品调试、PCB板图的设计等实训项目。

图1 亚龙YL-135型电子工艺实训台
实训指导教师师生比要求为1：15，其中一名主讲教师，两名辅助教师。